ہائیڈروکسیپروپائل میتھیل سیلولوز (HPMC) پانی کے حل کی واسکاسیٹی خصوصیات

ہائڈروکسیپروپائل میتھیل سیلولوز (HPMC)ایک وسیع پیمانے پر استعمال شدہ پانی میں گھلنشیل پولیمر ہے جس میں متعدد ایپلی کیشنز ہیں ، خاص طور پر دواسازی ، کھانا اور کاسمیٹک مصنوعات میں۔ جب پانی کے ساتھ ملا کر موٹی ، جیل نما حل تشکیل دینے کی صلاحیت اسے ایک ورسٹائل جزو بناتی ہے۔ Kimacell®HPMC حلوں کی واسکاسیٹی مختلف فارمولیشنوں میں ان کی کارکردگی کا تعین کرنے میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ مختلف صنعتوں میں ان کے استعمال کو بہتر بنانے کے لئے HPMC پانی کے حل کی واسکاسیٹی خصوصیات کو سمجھنا ضروری ہے۔

1. ہائڈروکسیپروپائل میتھیل سیلولوز (HPMC) کا تعارف

ہائیڈرو آکسیپروپیل میتھیل سیلولوز سیلولوز کا نیم مصنوعی مشتق ہے۔ یہ ہائیڈروکسیپروپیل گروپس اور میتھیل گروپس کے ساتھ سیلولوز کے متبادل کے ذریعہ تیار کیا جاتا ہے۔ ان متبادلات کا تناسب مختلف ہوسکتا ہے ، جس کی وجہ سے HPMC کے مختلف درجات کا باعث بنتا ہے جس میں مختلف خصوصیات شامل ہیں ، بشمول واسکاسیٹی۔ ایچ پی ایم سی کی مخصوص ڈھانچہ میں سیلولوز ریڑھ کی ہڈی پر مشتمل ہے جس میں ہائیڈرو آکسیپروپیل اور میتھیل گروپس ہیں جو گلوکوز یونٹوں سے منسلک ہیں۔

HPMC مختلف صنعتوں میں اس کی بایوکمپیٹیبلٹی ، جیل بنانے کی صلاحیت ، اور پانی میں گھلنشیلتا میں آسانی کی وجہ سے استعمال ہوتا ہے۔ پانی کے حل میں ، HPMC ایک غیر آئنک ، پانی میں گھلنشیل پولیمر کے طور پر برتاؤ کرتا ہے جو حل کی rheological خصوصیات ، خاص طور پر واسکاسیٹی کو نمایاں طور پر متاثر کرتا ہے۔

2. HPMC حل کی واسکاسیٹی خصوصیات

ایچ پی ایم سی حل کی واسکاسیٹی کئی عوامل سے متاثر ہوتی ہے ، جس میں ایچ پی ایم سی کی حراستی ، پولیمر کا سالماتی وزن ، درجہ حرارت ، اور نمکیات یا دیگر محلولوں کی موجودگی شامل ہیں۔ ذیل میں وہ بنیادی عوامل ہیں جو پانی کے حل میں HPMC کی واسکاسیٹی خصوصیات پر حکمرانی کرتے ہیں۔

HPMC کی حراستی: HPMC کی حراستی میں اضافہ ہوتے ہی واسکاسیٹی میں اضافہ ہوتا ہے۔ اعلی حراستی پر ، HPMC انو ایک دوسرے کے ساتھ زیادہ نمایاں طور پر تعامل کرتے ہیں ، جس کی وجہ سے بہاؤ کی اعلی مزاحمت ہوتی ہے۔

HPMC کا سالماتی وزن: HPMC حلوں کی واسکاسیٹی پولیمر کے سالماتی وزن کے ساتھ مضبوطی سے منسلک ہے۔ اعلی سالماتی وزن HPMC گریڈ زیادہ چپچپا حل پیدا کرتے ہیں۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ بڑے پولیمر انو ان کے اضافے اور رگڑ کی وجہ سے بہاؤ میں زیادہ اہم مزاحمت پیدا کرتے ہیں۔

درجہ حرارت: درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ عام طور پر ویسکاسیٹی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اعلی درجہ حرارت کے نتیجے میں HPMC انووں کے مابین باہمی قوتوں میں کمی واقع ہوتی ہے ، اس طرح بہاؤ کے خلاف مزاحمت کرنے کی ان کی صلاحیت کو کم کیا جاتا ہے۔

قینچ کی شرح: HPMC حلوں کی واسکاسیٹی شیئر ریٹ پر منحصر ہے ، خاص طور پر غیر نیوٹنیائی سیالوں میں ، جو پولیمر حل کی طرح ہے۔ کم قینچ کی شرحوں پر ، HPMC حل اعلی واسکاسیٹی کی نمائش کرتے ہیں ، جبکہ اعلی قینچ کی شرح پر ، قینچ پتلا ہونے والے سلوک کی وجہ سے واسکاسیٹی کم ہوتی ہے۔

آئنک طاقت کا اثر: حل میں الیکٹرولائٹس (جیسے نمکیات) کی موجودگی واسکاسیٹی کو تبدیل کرسکتی ہے۔ کچھ نمکیات پولیمر زنجیروں کے مابین گھناؤنے قوتوں کی اسکریننگ کرسکتے ہیں ، جس کی وجہ سے وہ مجموعی طور پر اور ویسکوسیٹی میں کمی کا نتیجہ بن سکتے ہیں۔

3. واسکاسیٹی بمقابلہ حراستی: تجرباتی مشاہدات

تجربات میں مشاہدہ کیا گیا ایک عام رجحان یہ ہے کہ HPMC پانی کے حل کی واسکاسیٹی بڑھتی ہوئی پولیمر حراستی کے ساتھ تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ واسکاسیٹی اور حراستی کے مابین تعلقات کو مندرجہ ذیل تجرباتی مساوات کے ذریعہ بیان کیا جاسکتا ہے ، جو اکثر متمرکز پولیمر حل کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

η = acn \ eta = ac^nη = acn

جہاں:

η \ etaη واسکاسیٹی ہے

سی سی سی HPMC کی حراستی ہے

AAA اور NNN تجرباتی مستقل ہیں جو HPMC کی مخصوص قسم اور حل کی شرائط پر منحصر ہیں۔

کم حراستی کے ل the ، رشتہ لکیری ہوتا ہے ، لیکن جیسے جیسے حراستی میں اضافہ ہوتا ہے ، واسکاسیٹی تیزی سے بڑھتی ہے ، جو پولیمر زنجیروں کے مابین بڑھتی ہوئی بات چیت کی عکاسی کرتی ہے۔

4. واسکاسیٹی بمقابلہ سالماتی وزن

کیماسیل® ایچ پی ایم سی کا سالماتی وزن اس کی واسکاسیٹی خصوصیات میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ اعلی سالماتی وزن HPMC پولیمر کم انو وزن کے گریڈ کے مقابلے میں کم حراستی میں زیادہ چپچپا حل تشکیل دیتے ہیں۔ اعلی سالماتی وزن والے HPMC سے بنے حلوں کی واسکاسیٹی کم مالیکیولر وزن HPMC سے بنے حلوں سے کہیں زیادہ شدت کے کئی احکامات تک ہوسکتی ہے۔

مثال کے طور پر ، 100،000 ڈی اے کے سالماتی وزن کے ساتھ HPMC کا حل اسی حراستی میں 50،000 DA کے سالماتی وزن کے ساتھ ایک سے زیادہ وسوسیٹی کی نمائش کرے گا۔

5. واسکاسیٹی پر درجہ حرارت کا اثر

درجہ حرارت HPMC حلوں کی واسکاسیٹی پر نمایاں اثر ڈالتا ہے۔ درجہ حرارت میں اضافے سے حل کی واسکاسیٹی میں کمی واقع ہوتی ہے۔ یہ بنیادی طور پر پولیمر زنجیروں کی تھرمل حرکت کی وجہ سے ہے ، جس کی وجہ سے وہ زیادہ آزادانہ طور پر منتقل ہوجاتے ہیں ، جس سے ان کی مزاحمت کو بہاؤ سے کم کیا جاتا ہے۔ واسکاسیٹی پر درجہ حرارت کا اثر اکثر ارینیئس قسم کی مساوات کا استعمال کرتے ہوئے مقدار میں طے کیا جاتا ہے:

η (t) = η0eeart \ eta (t) = \ eta_0 e^{\ frac {e_a} {rt}} η (t) = η0 ایرٹیا

جہاں:

η (t) \ eta (t) η (t) درجہ حرارت TTT میں واسکاسیٹی ہے

η0 \ eta_0η0 پری ایکسپونشل عنصر ہے (لامحدود درجہ حرارت پر واسکاسیٹی)

EAE_AEA ایکٹیویشن انرجی ہے

آر آر آر گیس مستقل ہے

ٹی ٹی ٹی مطلق درجہ حرارت ہے

6. rheological طرز عمل

HPMC آبی حل کی rheology کو اکثر غیر نیوٹنین کے طور پر بیان کیا جاتا ہے ، یعنی حل کی واسکاسیٹی مستقل نہیں ہوتی ہے لیکن اس کا اطلاق شدہ قینچ کی شرح کے ساتھ مختلف ہوتا ہے۔ کم قینچ کی شرحوں پر ، HPMC حل پولیمر زنجیروں کے الجھنے کی وجہ سے نسبتا high اعلی واسکاسیٹی کی نمائش کرتے ہیں۔ تاہم ، جیسے جیسے قینچ کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے ، واسکاسیٹی میں کمی واقع ہوتی ہے۔

یہ قینچ پتلا کرنے والا سلوک بہت سے پولیمر حلوں کی طرح ہے ، جس میں HPMC بھی شامل ہے۔ پاور لاء ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے واسکاسیٹی کے قینچ کی شرح پر انحصار بیان کیا جاسکتا ہے:

η (γ˙) = kγ˙n-1 \ eta (\ ڈاٹ {\ گاما}) = k \ ڈاٹ {\ گاما}^{n-1} η (γ˙) = kγ˙ n-1

جہاں:

γ˙ \ ڈاٹ {\ گاما} γ˙ کینچی کی شرح ہے

کے کے کے مستقل مزاجی کا اشاریہ ہے

این این این بہاؤ سلوک انڈیکس ہے (ن <1n <1n <1 قینچ پتلا ہونے کے لئے) کے ساتھ)

7. HPMC حل کی واسکاسیٹی: خلاصہ ٹیبل

ذیل میں ایک ٹیبل ہے جس میں مختلف شرائط کے تحت HPMC پانی کے حل کی واسکاسیٹی خصوصیات کا خلاصہ کیا گیا ہے:

کی واسکاسیٹی خصوصیاتHPMCپانی کے حل کئی عوامل سے متاثر ہوتے ہیں ، جن میں حراستی ، سالماتی وزن ، درجہ حرارت اور قینچ کی شرح شامل ہیں۔ HPMC ایک انتہائی ورسٹائل مواد ہے ، اور اس کی rheological خصوصیات کو ان پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرکے مخصوص ایپلی کیشنز کے لئے تیار کیا جاسکتا ہے۔ ان عوامل کو سمجھنے سے دواسازی سے لے کر کھانے پینے اور کاسمیٹکس تک مختلف صنعتوں میں کیماسیل® ایچ پی ایم سی کے زیادہ سے زیادہ استعمال کی اجازت ملتی ہے۔ ان شرائط میں ہیرا پھیری کرکے جن کے تحت HPMC تحلیل ہوتا ہے ، مینوفیکچر اپنی مخصوص ضروریات کے لئے مطلوبہ واسکاسیٹی اور بہاؤ کی خصوصیات کو حاصل کرسکتے ہیں۔